조회수: 20 작성자: 사이트 편집자 게시 시간: 2023-01-12 출처: 대지
우리 모두는 레이저 발생기의 유형에 연속파 레이저(CW 레이저라고도 함)와 펄스 레이저가 포함된다는 것을 알고 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 연속파 레이저 출력은 시간에 따라 연속적이며 레이저 펌프 소스는 오랫동안 레이저 출력을 생성하기 위해 지속적으로 에너지를 제공하여 연속파 레이저 광을 얻습니다. CW 레이저의 출력은 일반적으로 상대적으로 낮으므로 연속파 레이저 작동이 필요한 경우에 적합합니다. 펄스 레이저는 특정 간격으로 한 번만 작동한다는 의미입니다. 펄스 레이저는 출력이 크고 레이저 마킹, 절단, 용접, 청소 및 범위 지정에 적합합니다. 실제로 작동 원리 측면에서 볼 때 모두 펄스 유형에 속하지만 연속파 레이저의 출력 레이저 펄스 주파수는 상대적으로 높아 사람의 눈으로 인식할 수 없습니다.
1. 주기적 손실을 발생시키기 위해 레이저에 변조기를 추가하면 수많은 펄스 중에서 출력의 일부를 선택할 수 있는데, 이를 펄스 레이저라고 합니다. 간단히 말해서, 펄스 레이저에서 방출되는 레이저 광은 빔 단위입니다. 동시에 방출되는 파동(전파/광파 등)과 같은 기계적 형태이다.2. CW 레이저에서 빛은 일반적으로 공동 내 왕복에 한 번 출력됩니다. 공동 길이가 일반적으로 밀리미터에서 미터 범위이기 때문에 초당 여러 번 출력할 수 있으며 이를 연속파 레이저라고 합니다. 간단히 말해서 CW 레이저는 지속적으로 방출됩니다. 레이저 펌프 소스는 지속적으로 에너지를 제공하여 오랫동안 레이저 출력을 생성함으로써 연속파 레이저 광을 얻습니다.
작업 물질의 여기와 해당 레이저 출력을 통해 CW 레이저는 장기간 연속 모드로 계속 작동할 수 있습니다.
펄스 레이저는 출력 전력이 큽니다. 레이저 마킹, 절단, 범위 지정 등에 적합합니다. 장점은 공작물의 전체 온도 상승이 작고 열 영향 범위가 작으며 공작물의 변형이 작다는 것입니다.
연속파 레이저는 안정적인 작동 상태, 즉 정상 상태를 갖습니다. CW 레이저의 각 에너지 레벨의 입자 수와 공동의 방사선장은 안정적인 분포를 갖습니다.
펄스레이저란 단일 레이저의 펄스 폭이 0.25초 미만으로 일정 간격으로 한 번만 작동하는 레이저를 말한다.
펄스 레이저의 작동 모드는 레이저의 출력이 불연속적이고 특정 간격으로 한 번만 작동하는 모드를 나타냅니다.
연속파 레이저의 작동 모드는 레이저 출력이 연속적이고 레이저가 켜진 후에도 출력이 중단되지 않음을 의미합니다.
펄스 레이저는 출력 전력이 큽니다.2. 연속파 레이저의 출력은 일반적으로 상대적으로 낮습니다.
연속파 레이저의 출력은 일반적으로 상대적으로 낮습니다.
CW 레이저는 일반적으로 자체 출력의 크기만 달성할 수 있습니다.
펄스 레이저는 자체 출력의 몇 배를 달성할 수 있습니다. 펄스 폭이 짧을수록 열 효과가 적어지고, 미세 가공에는 더 많은 펄스 레이저가 사용됩니다.
펄스 레이저 발생기: 자주 유지 관리해야 하며 소모품은 나중에 사용할 수 있습니다.
연속파 레이저 발생기: 유지 관리가 거의 필요하지 않으며 이후 단계에서 소모품이 필요하지 않습니다.
레이저 세척은 기존의 산 세척, 샌드블라스팅 및 고압 물총 세척을 대체할 수 있는 새로운 재료 표면 세척 기술입니다. 레이저 청소 기계는 유연한 전송, 우수한 제어 가능성, 폭넓은 적용 가능 재료, 고효율 및 우수한 효과를 갖춘 휴대용 청소 헤드와 파이버 레이저를 채택합니다.
레이저 클리닝의 핵심은 높은 레이저 에너지 밀도의 특성을 이용하여 기판을 손상시키지 않고 기판 표면에 부착된 오염 물질을 파괴하는 것입니다. 세척된 기판과 오염 물질의 광학적 특성 분석에 따르면 레이저 세척 메커니즘은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 레이저 에너지의 특정 파장에 대한 오염 물질과 기판의 흡수율 차이를 사용하여 레이저 에너지가 완전히 흡수될 수 있도록 하는 것입니다. 오염물질이 흡수되어 오염물질이 가열되어 팽창하거나 기화됩니다. 또 다른 유형은 기판과 오염 물질 사이의 레이저 흡수율에 차이가 거의 없다는 것입니다. 고주파, 고출력 펄스레이저를 사용하여 물체 표면에 충격을 가하면 충격파에 의해 오염물질이 터져 기판 표면에서 분리됩니다.
레이저 클리닝 분야에서 파이버 레이저는 높은 신뢰성, 안정성 및 유연성으로 인해 레이저 클리닝 광원에 가장 적합한 선택이 되었습니다. 파이버 레이저의 두 가지 주요 구성 요소인 연속 파이버 레이저와 펄스 파이버 레이저는 각각 거시적 재료 가공과 정밀 재료 가공에서 지배적인 위치를 차지합니다.
금속 표면의 녹, 페인트, 오일 및 산화물 층을 제거하는 것은 현재 가장 널리 사용되는 레이저 청소 분야입니다. 부유 녹 제거에는 가장 낮은 레이저 출력 밀도가 필요하며 초고에너지 펄스 레이저 또는 빔 품질이 좋지 않은 연속파 레이저를 사용하여 달성할 수 있습니다. 치밀한 산화물 층 외에도 일반적으로 높은 전력 밀도와 약 1.5mJ의 단일 모드 펄스 에너지를 갖는 MOPA 레이저를 사용하는 것이 필요합니다. 기타 오염물질의 경우 광흡수 특성과 청소 용이성에 따라 적절한 광원을 선택해야 합니다. STYLECNC의 펄스 및 연속파 레이저 클리닝 기계 시리즈는 각각 초대형 에너지 거친 부분과 고에너지 미세 부분의 적용에 적합합니다.
동일한 전력 조건에서 펄스 레이저의 청소 효율은 연속파 레이저의 청소 효율보다 훨씬 높습니다. 동시에 펄스 레이저는 열 입력을 더 잘 제어하고 기판 온도가 너무 높거나 미세하게 녹는 것을 방지할 수 있습니다.
CW 레이저는 가격면에서 장점이 있고, 고출력 레이저를 사용하여 펄스 레이저와의 효율 격차를 보완할 수 있지만, 고출력 CW 레이저는 열 입력이 더 크고 기판 손상이 증가합니다.
따라서 응용 프로그램 시나리오에서 둘 사이에는 근본적인 차이점이 있습니다. 높은 정밀도를 위해서는 기판의 가열을 엄격하게 제어해야 하며, 금형과 같이 기판의 비파괴성을 요구하는 응용 시나리오에서는 펄스 레이저를 선택해야 합니다. 일부 대형 강철 구조물, 파이프 등의 경우 부피가 크고 열 방출이 빠르기 때문에 기판 손상 요구 사항이 높지 않으며 연속파 레이저를 선택할 수 있습니다.
레이저 용접은 고에너지 레이저 펄스를 사용하여 작은 영역에서 재료를 국부적으로 가열하는 것입니다. 레이저 방사선의 에너지는 열전도를 통해 재료 내부로 확산되고 재료는 녹아 특정 용융 풀을 형성합니다. 레이저 용접은 레이저 재료 가공 기술 적용의 중요한 측면 중 하나입니다. 레이저 용접기는 크게 펄스 레이저 용접과 연속파 레이저 용접으로 구분됩니다.
레이저 용접은 주로 벽이 얇은 재료 및 정밀 부품의 용접을 목표로 하며 높은 종횡비, 작은 용접 폭, 작은 열 영향부, 작은 변형 및 빠른 용접 속도로 스폿 용접, 맞대기 용접, 스티치 용접, 밀봉 용접 등을 실현할 수 있습니다. 용접 이음새는 평평하고 아름답습니다. 용접 후 처리가 필요하거나 간단하지 않습니다. 용접 이음새는 고품질이고 기공이 없으며 정밀하게 제어할 수 있고 초점 지점이 작고 위치 정확도가 높으며 자동화를 실현하기 쉽습니다.
펄스 레이저 용접은 주로 판금 재료의 스폿 용접 및 심 용접에 사용됩니다. 용접 공정은 열전도 유형에 속합니다. 즉, 레이저 방사선은 공작물의 표면을 가열하고 열전도를 통해 재료로 확산되어 레이저 펄스의 파형, 폭, 피크 전력 및 반복 주파수 및 기타 매개변수를 제어합니다. , 공작물 간의 양호한 연결을 형성합니다. 펄스 레이저 용접의 가장 큰 장점은 공작물의 전체 온도 상승이 작고 열 영향 범위가 작으며 공작물의 변형이 작다는 것입니다.
연속파 레이저 용접의 대부분은 500와트 이상의 출력을 갖는 고출력 레이저입니다. 일반적으로 이러한 레이저는 1mm 이상의 플레이트에 사용해야 합니다. 용접 메커니즘은 핀홀 효과를 기반으로 한 심용입 용접으로 종횡비가 5:1 이상에 도달할 수 있으며 용접 속도가 빠르고 열 변형이 작습니다. 기계, 자동차, 선박 및 기타 산업 분야에서 광범위한 응용 분야를 보유하고 있습니다. 플라스틱 용접 및 레이저 브레이징 산업에서 널리 사용되는 수십 와트에서 수백 와트에 이르는 출력을 가진 저전력 CW 레이저도 있습니다.
연속파 레이저 용접은 주로 파이버 레이저나 반도체 레이저로 공작물의 표면을 연속적으로 가열하여 수행됩니다. 용접 메커니즘은 핀홀 효과를 기반으로 하는 심용입 용접으로 종횡비가 크고 용접 속도가 빠릅니다.
펄스 레이저 용접은 두께가 1mm 미만인 얇은 금속 재료의 스폿 용접 및 심 용접에 주로 사용됩니다. 용접 공정은 열전도 유형에 속합니다. 즉, 레이저 방사선이 공작물의 표면을 가열한 다음 열전도를 통해 재료로 확산됩니다. 파형, 폭, 피크 전력 및 반복률과 같은 매개변수는 공작물 간 연결을 좋게 만듭니다. 3C 제품 쉘, 리튬 배터리, 전자 부품, 금형 수리 용접 및 기타 산업 분야에 많은 응용 분야가 있습니다.
펄스 레이저 용접의 가장 큰 장점은 공작물의 전체 온도 상승이 작고 열 영향 범위가 작으며 공작물의 변형이 작다는 것입니다.
레이저 용접은 레이저 빔을 에너지원으로 사용하여 용접물의 접합부에 충격을 가하는 융합 용접입니다. 레이저 빔은 거울과 같은 평평한 광학 요소에 의해 안내된 다음 반사 초점 요소 또는 거울에 의해 용접 이음새에 투사될 수 있습니다. 레이저 용접은 비접촉 용접으로 작업 시 압력이 필요하지 않으나 용융풀의 산화를 방지하기 위해 불활성 가스가 필요하며 경우에 따라 용가재를 사용하기도 한다. 레이저 용접은 MIG 용접과 결합하여 레이저 MIG 복합 용접을 형성하여 대규모 용입 용접을 달성할 수 있으며 MIG 용접에 비해 열 입력이 크게 감소됩니다.
